基于双栅PMOSFET模型的硼穿通分析方法

随着栅氧化层厚度的不断减小,硼穿通问题变得越来越严重.特别是在表面沟道器件中,非常容易出现硼穿通现象.为了减小P型多晶硅栅电极中硼穿通的影响,需要明确多晶硅栅电极中硼穿通与栅氧化层厚度之间的关系.提出的双栅PMOSFET模型将P型多晶硅栅极与N型多晶硅栅极的功函数之差与阈值电压差值进行对比,完成了硼穿通的判定.通过优化热氧化条件,采用N2O热处理,能够有效改善薄栅氧化层PMOSFET中的硼穿通问题.     

多晶硅注氮制备4.6nm超薄栅介质

为了改善深亚微米CMOS器件p+-poly栅中硼扩散问题,通过选择合适的注氮能量和剂量,采用多晶硅栅注氮工艺,既降低了硼在多晶硅栅电极中的扩散系数,又在栅介质内引入浓度适宜的氮,有效地抑制了硼在栅介质内的扩散所引起的平带电压漂移,改善了Si/SiO2界面质量,提高了栅介质和器件的可靠性,制备出了性能良好的4.6nm超薄栅介质.     

多晶硅注氮制备4.6nm超薄栅介质

为了改善深亚微米CMOS器件p+ - poly栅中硼扩散问题,通过选择合适的注氮能量和剂量,采用多晶硅栅注氮工艺,既降低了硼在多晶硅栅电极中的扩散系数,又在栅介质内引入浓度适宜的氮,有效地抑制了硼在栅介质内的扩散所引起的平带电压漂移,改善了Si/Si O2 界面质量,提高了栅介质和器件的可靠性,制备出了性能良好的4 .6 nm超薄栅介质.     

氮注入多晶硅栅对超薄SiO2栅介质性能的影响

p+多晶硅栅中的硼在SiO2栅介质中的扩散会引起栅介质可靠性退化,在多晶硅栅内注入N+的工艺可抑制硼扩散.制备出栅介质厚度为4.6nm的p+栅MOS电容,通过SIMS测试分析和I-V、C-V特性及电应力下击穿特性的测试,观察了多晶硅栅中注N+工艺对栅介质性能的影响.实验结果表明:在多晶硅栅中注入氮可以有效抑制硼扩散,降低了低场漏电和平带电压的漂移,改善了栅介质的击穿性能,但同时使多晶硅耗尽效应增强、方块电阻增大,需要折衷优化设计.     

氮注入多晶硅栅对超薄SiO_2栅介质性能的影响

p+ 多晶硅栅中的硼在 Si O2 栅介质中的扩散会引起栅介质可靠性退化 ,在多晶硅栅内注入 N+ 的工艺可抑制硼扩散 .制备出栅介质厚度为 4 .6 nm的 p+栅 MOS电容 ,通过 SIMS测试分析和 I- V、C- V特性及电应力下击穿特性的测试 ,观察了多晶硅栅中注 N+工艺对栅介质性能的影响 .实验结果表明 :在多晶硅栅中注入氮可以有效抑制硼扩散 ,降低了低场漏电和平带电压的漂移 ,改善了栅介质的击穿性能 ,但同时使多晶硅耗尽效应增强、方块电阻增大 ,需要折衷优化设计 .     

64K 静态RAM松下半导体实验室

本文介绍应用双层多晶硅和NMOS/CMOS工艺设计具有典型存取时间为80ns的全静态RAM。该存储器工作和保持方式中功耗分别为300mw和75mw。 该RAM采用了具有N~+掺杂多晶硅栅的N型和P型MOS晶体管的N阱CMOS工艺。通过两步扩散工艺,避免了在形成源漏区的硼离子注入工序中硼掺杂到P型晶体管的硅栅中去,其结果避免了硼穿透400(?)(?)的薄栅氧化层引起P型晶体管的阈值电压漂移的问题。存储单元是在P型衬底上用NMOS工艺制作。外围电路,例如行和列译码器,输入/输出电路及读出放大器等由N阱CMOS形成。     

离子注入氮化薄SiO2栅介质的特性

研究了通过多晶硅栅注入氮离子氮化10nm薄栅SiO2的特性.实验证明氮化后的薄SiO2栅具有明显的抗硼穿透能力,它在FN应力下的氧化物陷阱电荷产生速率和正向FN应力下的慢态产生速率比常规栅介质均有显著下降,氮化栅介质的击穿电荷(Qbd)比常规栅介质提高了20%.栅介质性能改善的可能原因是由于离子注入工艺在栅SiO2中引进的N+离子形成了更稳定的键所致.     

离子注入氮化薄SiO_2栅介质的特性

研究了通过多晶硅栅注入氮离子氮化 10 nm薄栅 Si O2 的特性 .实验证明氮化后的薄 Si O2 栅具有明显的抗硼穿透能力 ,它在 FN应力下的氧化物陷阱电荷产生速率和正向 FN应力下的慢态产生速率比常规栅介质均有显著下降 ,氮化栅介质的击穿电荷 (Qbd)比常规栅介质提高了 2 0 % .栅介质性能改善的可能原因是由于离子注入工艺在栅 Si O2 中引进的 N+离子形成了更稳定的键所致     

在不同的推进气氛中硼与磷对二氧化硅层的穿通扩散

据研究发现,当采用掺杂多晶硅作为扩散源时,硼与磷会扩散到热生长二氧化硅层中去,这种扩散的快慢与推进气氛有关,在氢气中扩散最快。根据双边界扩散模型,我们计算出了扩散系数。硼在二氧化硅中的扩散系数比磷大约要大两个数量级。这点对于硅栅工艺来说非常重要。在 P 沟硅栅晶体管中.由于硼从掺杂多晶硅栅电极扩散到栅氧化层中去,从而会引起晶体管性能的不稳定。     

超深亚微米PMOSFET器件的NBTI效应

研究了超深亚微米PMOS器件中的NBTI(负偏置温度不稳定性)效应,通过实验得到了NBTI效应对PMOSFET器件阈值电压漂移的影响,并得到了在NBTI效应下求解器件阈值电压漂移的经验公式.分析了影响NBTI效应的主要因素:器件栅长、硼穿通效应和栅氧氮化以及其对器件寿命退化的作用.给出了如何从工艺上抑制NBTI效应的方法.